基于水陆的油库装卸与储存技术.doc

基于水陆的油库储存及收发油技术现状分析学员九营李晗光摘要随着科技的发展和人们生活质量的提高，石油已经成为人们赖以生存的资源之一。截止2012年，我国石油的对外依存度为57%。最为一个石油进口大国，除管道运输外，水路运输已成为石油进口的主要运输方式。水路运输具有价格低廉，运载量大，无需建造大量工程等优点，经过长期的发展，基于水陆的油库收发油技术已经越发成熟。实现水路收发油技术，要考虑到油港的选址、规划、建设，油轮的选择，收发油技术和相应的安全设备。关键词：油港，油轮，油驳，收发油，安全1.1油港的选址油船是在油码头进行装卸的，宜于建造油码头的港湾或必须满足下列条件：（1） 地质条件 油码头的建造必须有较好的地质条件，否则会产生过大的位移或沉降，影响正常使用。一般对岩石、砂土及较硬的粘土或砂质选做油港及码头的地基较为合适；（2） 防波条件 码头尽可能不受波浪的冲击，最好设在河湾或海湾。如无这种条件，就要尽可能采用透空式结构的码头，以减少波浪的反射影响。也可设置专用的防波堤和围栅保护油港；（3） 应有足够的水域面积 以便设置适当数量的码头和供调度油船、拖船用；（4） 应有足够的深度 以便能在直接靠近河岸的地方设置码头。在码头处的最低深度为： hm = H + Hb + 0.5m 式中 H吃水最深的船只的最大吃水深度，米； Hb最大波高，米；（5） 在油港内应尽量避免冲击泥砂，以免常常进行河底疏浚工程；（6） 油港头应与其他货运码头、客运码头及桥梁等建筑离开一定距离，并尽可能设置在它的下游，以免发生火灾时危及这些建筑的安全。接卸一、二级油品的码头与其他建筑之间的距离不得小于300米。接卸其他油品时，不得小于200米。1.2油船装卸工艺流程要求（7） 足油港装卸作业和适应多种作业的要求；（8） 同时装卸几种油品时不互相干扰；（9） 管线互为备用，能把油品调度到任一条管路中去，不致因某一条管路发生故障而影响操作；（10） 泵能互为备用，当某台泵出现故障时，能照常工作，必要时数台泵可同时工作；（11） 生故障时能迅速切断油路，并考虑有效放空措施：（12） 油船装卸必须在码头时上设置装卸油管路，起配置情况可知道，每种油品单独设置一组装卸油管路，支管间距一般为10米左右，分支管路的数量和直径、集油管、泵吸入管的直径等，应根据油船、油驳的尺寸、容量和装卸油速度等具体条件确定。在具体配置时，一般将不同油品的几个分支管路（即装卸油短管）设置在一个操作井或操作间内。平时将操作井盖上盖板，使用时打开盖板，接上耐油软管。（13） 原油及成品油装卸作业结束后，管线内的剩油都需要扫回油罐，或将输油导管内的残油扫入油船。扫线的目的是为了防止油品在管线内凝结；避免和下次来油混淆以及便于检修。（14） 扫线介质主要有蒸汽、热水、海水、压缩空气。但蒸汽、热水、海水会增加油品的含水量，影响炼油厂作业。故除汽油外，其他成品油、原油、燃料油品均可用压缩空气扫线。但对管线呈下垂凹形的地方，压缩空气不易将剩油扫清，因此在管线布置时，要注意尽可能避免呈现下垂凹形的死角。1.3装卸油码头1.3.1装卸油码头的类型装卸油码头主要有顺岸式固定码头、栈桥式固定码头和栈桥式浮动码头三种类型。顺岸式固定码头一般适合于陡峭的海岸地形，它修建比较容易，遭到局部破坏时修复比较快，但停靠的船只少。栈桥式固定码头停靠的船只多，但修建困难，受潮汐影响大，破坏后修复慢。栈桥式浮动码头修建容易，停靠船只多，能随水位的涨落而升降，不受潮汐等影响。1.3.2卸油码头的主要设备1、泵房据水位涨落情况及码头类型，可以在岸上设置固定泵房或浮动泵房。它由安装在泵船上的泵机及其他设备组成。由于浮动泵房可以随水位的涨落而升降，因此用它卸油时有利于保证泵吸入系统的正常工作。2、油导管装卸油导管是油船在装卸油过程中与码头管路相连接的导管。装卸油导管应能适应油船的浮动和深度的变化。中小型油库一般均采用耐油橡胶软管。输油臂是目前国内外大型油库广泛采用的金属装卸油导管之一。它可以克服橡胶软管普遍存在的装卸效率低、寿命短、易泄露和劳动强度大等缺点。输油臂一般由立柱、内臂、外臂、回转接头以及油船接油口连接的接管器等组成。其中立柱为双层套管，内层套管用以输送流体，外层套管用作支撑结构。立柱底部有一弯道，其法兰与岸上输油管相连，立柱的头部与一竖直回转接头相连。在液压缸的作用下，回转接头的上部结构可作水平方向转动。内臂为一钢管，输送的油品从其中通过，同时也起支撑作用。在液压缸的作用下，内臂可绕垂直立柱的水平轴做回转运动，以满足工作需要。外臂也是一钢管，油品从其中通过，其一端（顶部）通过一回转接头由驱动缸带动大绳轮做上下旋转运动，另一端的静电绝缘法兰与三通回转接头相连。三向回转接头是外臂端部与船舶油口法兰邻接部分，接头又三段弯管分别与二个互相垂直的回转接头组焊而成，可在三个方向自由回转，以满足船舶运动的需要。接管器是与船舶接油口法兰连接的部分，接管器的形式很多，最简单的为法兰盘式，用螺旋和油轮接油口的法兰紧固，次外还有全液压驱动型接管器，依靠液压体压力达到快速结合、释放的目的。平衡配重用来达到外臂与整体平衡的目的。当油船停靠码头进行装卸时，输油臂液压系统开始动作，驱动内，外臂迅速达到需要的位置。当快速接管器与油船上集油管法兰连接妥善后，即可将液压系统断开，使输油臂随船自由运动。输油臂可用来装油，也可用来卸油或接卸压舱水。输油臂的台数不宜多，因为过多时占用栈桥面积要加大，而在深水码头，栈桥的建设费用要比输油臂本身的造价大得多。通常采用输油臂的台数为26台。3、油罐在装卸油码头及其附近应视需要设置一定容量的放空罐、沉淀罐和缓冲罐。放空罐用于放空管线中存油。沉淀罐用来沉淀油船的扫舱油。粘油放空罐及沉淀罐内一般应设加热器。次外，政协油码头上还应有向油船供水、供油、供蒸汽的水管、油管和蒸汽管，还应当有通讯联络设备和消防设备等。4、船用卸油泵船用卸油泵是油船不可缺少的设备。油船油品的卸载主要由它来完成。船用卸油泵主要有三种形式：蒸汽直动往复式油泵；汽轮机离心式油泵和电动机离心式油泵。往复式油泵是用蒸汽作为动力的泵，这种泵安全可靠；造成的真空度较高；但这种油泵效率比较低，排量受到限制，满足不了大型或超大型油船的要求。汽轮机离心式油泵是用汽轮机带动的离心泵，这种油泵也以蒸汽为动力，和往复泵一样安全可靠；而且排量大（可达5001500吨/时），可以连续平稳地运动，因此不但中型油船适用，而且更适应于大型和超大型油船的需要；但它无干吸能力差，吸入空气的敏感性大。因此这种泵一般设在舱底，并且但卸油至一定程度后，便停止使用，而启动扫舱泵继续卸油。电动离心式油泵用电动机带动，这种泵除了排量大、能够平稳连续地运行等优点外，还具有效率高、操纵控制方便，有有利于油船自动化等。但是由于油船日趋大型化，要求油泵的排量加大，需要有大功率的电机来带动大排量离心泵，但是船上的电量很难满足这样大功率电动机的需要。另外电动机工作中可能产生火花，这对油船防爆很不利。因此目前大型油船上选这种油泵的还不多。油船装卸时，在码头上的设备除装卸油导管及起重设备外，还必须有向油船供应燃料的供油导管、油船用水及消防用水的上水导管、消防用的泡沫导管、压舱水导管等。2.1油船的分类2.1.1油轮 油轮带有动力设备，可以自航，一般还有输油、扫舱、加热以及消防等设施。由于各种石油产品的闪点、粘度、密度等特点不同，因而回载运不同的、种类石油产品油轮的要求也不一样。例如：对载运闪点较低的油品的油轮，防火防爆要求严格些；对载运粘度较大油品的油轮，需要大量舱内加温设施；对载运密度较小油品的油轮，舱容要求大。国内海运和内河使用的油轮，可分为万吨以上，三千吨以上和三千吨以下几种。万吨以上的油轮主要用于海上原油运输；成品油的海运和内河运输，多以三千吨以下的油轮为主。2.1.2油驳 油驳是指不带动动力设备，不能自航的油船，它必须依靠拖船牵引并利用油库的油泵和加热设备进行装卸和加热。油驳按用途来分有海上和内河两种。我国油驳一般都在内河使用，载重量有100、300、400、600、1000、3000吨多种。油驳一般有610个油舱，并有一套可以相互连通或隔离的管组，有的也可以装卸两种以上的油品，它所运载的油品种类与油轮相同。油驳是单条多多条编队由拖轮拖带或顶推航行，是内河大宗货油和码头、港内货油及燃料油驳运工具。通常，在油驳编队航行中拖带油驳的拖轮，从防火防爆角度上考虑，应该与一般拖轮有所不同，在拖轮上要求有强大能力的消防设施。2.2油船的主要技术指标（1）排水量 油船满载时排开水的重量，等于油船的自重和载重之和；（2）载重量 承运的油品和油船本身消耗的物品（燃料、锅炉及生活用水、储备用品）的总重量；（3）载货量 承运油品的重量；（4）吃水深度 满载时的吃水深度；（5）航速 满载时的航速。2.3油船装卸油作业油船装载量大，能同时盛装不同品种的油品，但易受海上风浪、潮汐、水位深浅、码头大小客观条件的影响，因此在进行油船油品装卸时，应根据这些客观条件，结合铁路油罐车油品装卸的程序组织实施。其特点是：得知油船将要到达码头的通知后，除检查注设备、临时连接软管、码头系缆设备、码头与油库的通讯联络设备外，还要对接受（或发出）油品油罐的原有油品数进行测量，以便最后确定接收或发出油品的数量。为使油船在海上航行平稳安全，往返行驶都应是重载的，既油仓中没有油品时，便将海水装入以压仓。因此，装油时必须将油仓内海水排除干净，卸油时要逐仓试水测量，若积水过多，应先抽水至沉淀罐，然后再卸油。准确计量。在装卸油品前，除对接收或发生油品的油罐存油量作出报告外，还要使全程管路抽空或注满油品，不然装卸油品后很难准确算出收发量，这是由于油船油品的收发是以油库油罐收发数量为依据的。码头与船上临时胶管的连接必须安全可靠。装卸油时，船体会受到风浪或潮汐的影响而上下波动，因此连接码头和船上的临时胶管要留有足够的长度，并在通过船舷处搭跳板或用绳索吊起，不得放在栏杆上，以免因船体上下波动将胶管磨损或拉断。油船油品的装卸，是油船和油库双方共同参加的工作。因此，一定要互相配合，协同动作。若联系不紧密，动作不协调，就会发生损坏设备和造成跑油的事故。当利用油船上油泵卸油时，船上一切阀门的开、关，油泵的开、停，均由船方负责。船外的一切操作，均由油库负责。开始作业，双方要同时发出操作信号，可用旗语，用红、渌灯或